伴随着经济社会的快速发展,城镇化在带来城镇建设丰硕成果的同时也带来了消极的影响。城市里大量的人为排热排放导致自然环境和生态环境受到剧烈的影响。热岛效应是人类活动对城市气候产生的最显著的影响之一。较高的城市环境温度严重影响着公民的生活和城市的整体环境质量。城市通风不仅能够缓解城市扩张、建筑高度和密度的增加造成的热岛效应,还能够释放城市中的各种污染物,对城市生态环境的保护起到积极作用。在城市中,水体同样能够有效缓解城市热岛效应,成为城市“冷源”。由于水陆下垫面的热力性质差异而产生的水陆风能够有效的促进城市中的空气流通。河流型风道的构建是城市通风廊道的重要组成部分,河道型风道的研究与探讨已经成为城市风环境研究的重要内容之一。本研究首先在总结城市通风和水体气候效应研究的主要理论方法、技术手段和国内外相关研究进展的基础上,针对城市河流提出了改进的风环境定量模拟方法,模拟分区层面的城市风环境。同时,通过拟定的实测方案,与分环境模拟结果进行对比,以此验证模型的精确度。其次,本研究通过分析风环境规划案例,结合国土空间规划体系,对风环境规划层析进行分解,并提出各层次的定量研究技术方法。针对中微尺度的3个层次提出风环境规划目标级定量模拟框架。再次,研究以杭州京杭运河(拱墅段)的典型区域为案例,将其城市建成环境简化为多孔介质模型,利用改进的风环境定量模拟方法对该区域的风环境进行数值模拟,对结果进行分析并探讨不同类型城市空间的通风性能,并提出优化策略。再根据模拟结果对通风潜力较差的街区进行细化模拟,分析风环境存在的问题,并提出相应的优化策略。最后,从国土空间规划转型的角度提出中微尺度风环境规划和设计框架,确定风环境评估、风环境分区、控制指标与优化策略的工作方法,并对城市滨水区提出了相应的规划与策略。